【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 內(nèi)部時(shí)鐘何反向振蕩放大器工作電路。 （ 5） XTA2 內(nèi)部反向振蕩放大器的輸出。 （ 6）振蕩器的特性 芯片級(jí)的振蕩器是由反向放大器構(gòu)成，它的輸入和輸出是 XTAL1和 XTAL2。 只 有留空 XTAL2，單片機(jī)才能被外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)，但是 XTA1 接入時(shí)鐘信號(hào)北部時(shí)鐘電路會(huì)被兩分頻觸發(fā)器輸入，因此不必注意外部時(shí)鐘的占空比。 （ 7） GND 地 （ 8） VCC 電源電壓 ～ 6V為 89C2051 的工作電壓，在 3V狀態(tài)下工作 ，動(dòng)態(tài)電流為 ；空閑態(tài)為 1mA,掉電態(tài)僅為 20nA。 正因?yàn)樗苄〉墓牟攀顾蔀?電池供電的小型控制系統(tǒng) 的?？?。 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 糧油肉水分檢查儀 6 濕度傳感器的選擇 濕敏電阻還有濕敏電容是濕度傳感器最常見(jiàn)的兩種。它們有一些共性：金屬引線在涂有感濕材料的外部上引出，還有塑料外殼來(lái)防止污染和破損。 濕敏電阻的導(dǎo)電率會(huì)由濕度影響。但是也會(huì)存在一些極端的變化，為防止這一變化，濕敏電阻都會(huì)用有著一定電壓和頻率的交流電。濕度到電壓的變化是由濕敏電阻和 1 個(gè)固定電阻所組成的供電電源分壓電路，然后電路產(chǎn)生輸出信號(hào)，在把信號(hào)經(jīng)過(guò)相關(guān)電路的處理變換成恒定不變的直流電流，在示波器的觀察下得到電流變化讀數(shù)，就可以得出濕度的變化。在單片機(jī)的作用下可以得到信號(hào)變化，最終能夠得到相應(yīng)的濕度值。 在恒溫潮濕的環(huán)境下電容式濕度傳感器的介電常數(shù)會(huì)受濕度的含量的影響。傳感器的振蕩器輸出的信號(hào)頻率在單片機(jī)的處理下能得到所對(duì)應(yīng)的濕度。 電容 傳感的優(yōu)點(diǎn)不言而喻，不必使用特定的交流電源，而且電壓簡(jiǎn)便所以成本也很低，非常的使用；常溫場(chǎng)合，簡(jiǎn)易實(shí)用性；生產(chǎn)的成本價(jià)格，本系統(tǒng)采用電容式傳感器 HS1101 原理來(lái)設(shè)計(jì)糧油肉水分檢查儀。 HS1101 傳感器的簡(jiǎn)介 濕敏電容工作的溫、濕度范圍見(jiàn)圖 1。濕度 電容響應(yīng)曲線件圖 2。 圖 1 HS1101濕敏電容工作溫濕度變化 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 糧油肉水分檢查儀 7 圖 2 HS1101濕敏電容的濕度 電容轉(zhuǎn)變曲線 HUMIREL 的相對(duì)濕度傳感器是 HS1101，它有著獨(dú)特的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，恒溫下，相對(duì)濕度 0%~100%RH 狀態(tài)下：電容 變化為 162200pF，誤差在 2%左右；此時(shí) 176。C 是它的溫度系數(shù)。綜上所述它有著很不錯(cuò)的準(zhǔn)確度。除此之外，它還能在多變的環(huán)境下保持很好的穩(wěn)定性，靈敏性等特點(diǎn)，成本低也使其廣泛被用于家電行業(yè)。 HS1101 濕度測(cè)量電路 HS1101 電容傳感器的電容量是會(huì)被空氣中的濕度所影響的，成正比關(guān)系，它在電路中充當(dāng)一個(gè)電容器件的角色。通常有兩種方法來(lái)測(cè)量電容變化所引起的計(jì)算機(jī)接收信號(hào)：一種是把 HS1101 放在 555 振蕩電路之內(nèi)，電容變化和電壓頻率成反比關(guān)系，所以可以直接由計(jì)算機(jī)來(lái)反應(yīng)濕度變化；另 外就是把它放在運(yùn)放和阻容構(gòu)成的橋式振蕩電路中，計(jì)算機(jī)把產(chǎn)生的正弦波電壓信號(hào)整流放大等處理能轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。 555 芯片簡(jiǎn)介 555 定時(shí)器是中規(guī)模集成電路由模擬電路和數(shù)字電路組成 ,如圖（ B）所示是它的結(jié)構(gòu)管腳。 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 糧油肉水分檢查儀 8 分壓器、比較器、基本 觸發(fā)器和放電三極管是它的基本組成元件。首先分壓器包含三個(gè) 5的串聯(lián)等效電阻。它還是加在比較壓反向端的參考電壓。兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的集成運(yùn)放 、 組成才構(gòu)成了比較器。反相輸入端輸入高電平觸發(fā)信號(hào)，基本觸發(fā)器端的輸 入信號(hào)為它月通相輸入端的參考電壓比較結(jié)果；反之為基本 R— S觸發(fā)器 端的輸入信號(hào)。比較器的輸出端會(huì)影響基本 R— S觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。 多諧振蕩器工作原理 含有 R R2 和電容 C為外接元件的 555 定時(shí)器所構(gòu)成的多諧振蕩器如圖 (C)所示，其中。其工作波如圖 (D)所示 [13]。 （ A） 555 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 C 555 組成的多謝振蕩 器 D 多諧振蕩電路波形 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 糧油肉水分檢查儀 9 因?yàn)殡娙莶荒芡蛔兯噪娙菰?00CUt??， 時(shí)接通電源，高、低觸發(fā)端0 1 / 3 TH TL CCV V V? ? ?，比較 器 1A 輸出為高電平， 2A 輸出為低電平，即 _ 10DR ??_D， S ， RS? 觸發(fā)器置 1，定時(shí)器輸出 0 1u? 在這種狀態(tài)下 _ 0Q? ，放電三極管截止，電容被電源充電，兩端的電壓會(huì)持續(xù)增加。在電壓增加到電源電壓的三分之一的時(shí)候， 2A 輸出由 0 翻轉(zhuǎn)為 1，這時(shí) _ 1DR ??_DS ， RS? 觸發(fā)順態(tài)恒定。所以 10 tt?? 期間，定時(shí)器輸出 0u 為高電平 1。 如果 1tt? ，電容電壓增加到電源電壓的三分之二，比較器 1A 的輸出會(huì)改變，所以 _ 10DR ??_D， S ,RS? 觸發(fā)器復(fù) 0，定時(shí)器輸出 0cu? 。 如果 12t t t?? ， _ 1Q? ，電容Ｃ在放電三極管Ｔ導(dǎo)通的作用下會(huì)放電。電容電壓按指數(shù)規(guī)律下降，在電容電壓小于電源電壓的三分之二時(shí)，比較器 1A 輸出改變，RS? 觸發(fā)器的 _ 1DR ??_DS ，所以Ｑ的狀態(tài)不變， 0u 的狀態(tài)仍為低電平。 如果 2tt? ， cu 會(huì)掉至 1/3CCV ，比較器 2A 從 1變?yōu)?0， RS? 觸發(fā)器的 _ 1DR? ，0?_DS ，觸發(fā)器為 1 狀態(tài)，定時(shí)器電壓 1cu? 。這個(gè)狀態(tài)下電容 C 被 放電，上述過(guò)程將被循環(huán)。 綜上可得知，在電容充電的狀態(tài)下，定時(shí)器輸出，放電狀態(tài)下中斷。正式電容的充放電才有了輸出端的矩形波。直流形式的電能變?yōu)榫匦尾ㄐ问降碾娔艿奶匦圆攀沟枚嘀C振蕩器在沒(méi)有信號(hào)輸入的狀態(tài)下得到輸出矩形波 信號(hào)發(fā)生器 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 糧油肉水分檢查儀 10 HS1101 與 555 構(gòu)成的濕度 頻率轉(zhuǎn)換電路 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 糧油肉水分檢查儀 11 濕度 頻率轉(zhuǎn)換電路 上圖是濕敏傳感器和定時(shí)器的濕度 頻率轉(zhuǎn)換電路。這個(gè)電路包含的 TLC555除了還一般時(shí)基電路類似外其特別的功能是采用先進(jìn)科技擁有高振蕩頻率，消耗功率低但是輸出電流大也是另一大優(yōu)點(diǎn)。 電路中 TLC555 的第 2 腳（觸發(fā)輸入端）和第 6 腳（閾值輸入端 ）相連，與外圍器件構(gòu)成無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器由 TLC555 的觸發(fā)輸入端和閾值輸入端與外圍器件組成。電路閉合，電容（ HS1101 在電路中相當(dāng)一個(gè)電容）通過(guò) 4R 和 02R 充電，在 Uc 增加至閾值電壓（約 2 /3DDV ） 的狀態(tài)下，內(nèi)部與閾值觸發(fā)器輸入端連接的比較器翻轉(zhuǎn)，此時(shí)電容會(huì)通過(guò) 02R 放電，但是 Uc下調(diào)至觸發(fā)電壓（約 /3DDV ）時(shí)內(nèi)部與觸發(fā)輸入端連接的比較器翻轉(zhuǎn)，電容會(huì) 4R 和 02R 充電，一直循環(huán)此方法。電容在充電的狀態(tài)下 TCL555 的輸出端會(huì)輸出高電平，反之輸出低電平；正是因?yàn)殡娙莸某浞烹姴庞辛朔讲?。由此可知，高低電平的時(shí)間方波頻率的計(jì)算公式： ? ?4 0 202C R ln 2ln 2tRt C R???充 電放 電 因而，輸出的